JPH07299958A

JPH07299958A - インビジブルマーキング法およびその読取り法

Info

Publication number: JPH07299958A
Application number: JP6116039A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Maruyama; 孜丸山; Atsushi Akiyama; 厚秋山; Kazuo Sanada; 和夫真田; Sadao Chigira; 定雄千吉良; Masanobu Hidaka; 正伸日高
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd; Fujikura Ltd; Matsuo Sangyo Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd; Fujikura Ltd; Matsuo Sangyo Co Ltd
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】インビジブルマーキング法およびその読取り
法を提供する。【構成】インジウム−錫混合酸化物とアルミナ、硫酸
バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選ばれ
る少なくとも１種との混合物を含有するマーキングイン
キで情報を基体面に印刷し、さらに必要に応じてその表
面をクリヤーで被覆することにより、インビジブルマー
キング記録体を形成し、その記録体に、波長２〜１０μ
ｍの赤外線を照射し、該印刷部分とその他の部分との赤
外線吸収性を測定して情報を識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【利用できる産業分野】本発明は、特定のインキ（マー
キング剤）でバーコード、マーク、ロット番号などの情
報を印刷してなるインビジブルマーキング法、およびこ
のインビジブルマーキングに波長２〜１０μｍの赤外線
を照射し、マーキング剤印刷部分の赤外線吸収およびそ
の他の部分の反射光を測定して情報を識別することから
なる読取り法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】バーコードは白と黒のバーで
できた商品情報メディアであり、これを光学的装置で読
み取り、商品の種類、価格、販売数、在庫管理などを管
理する目的で多く使用されており、その利用範囲も今後
さらに広くなると思われる。しかし、これまでのバーコ
ードは肉眼で見えるように白黒に印刷されているため
に、商品自体のデザイン上好ましくなく、また汚れやす
い部分には適用できないなどの欠点がある。本来、バー
コードそのものは一般消費者にとって意味のないもの
で、商品管理を目的にのみ使用されている。

【０００３】そこで、肉眼では見えず、赤外線照射で情
報識別可能なバーコード（いわゆる、ステルスバーコー
ド）が提案されている。これは、赤外線吸収性化合物と
してインジウム−錫混合酸化物単独を用いてバーコード
印刷したものであるが、印刷されたバーコード部分は依
然として着色（黄緑色）しており、肉眼で容易に識別で
きるので、上記の問題点が完全に解消されていない。し
かも、インジウム−錫混合酸化物単独の使用では、被印
刷基材の反射率が大きい場合には識別性が低下し、しか
もその識別装置の構造も繁雑になるという欠点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は上記欠点
を解消し、被印刷基材の反射率が大きくても赤外線照射
によって容易に識別可能で、しかも肉眼では殆どもしく
は全く見えないように情報を印刷するインビジブルマー
キング方法、およびこのインビジブルマークを簡単に識
別する方法を開発することであり、その特徴とするとこ
ろは、インジウム−錫混合酸化物とアルミナ、硫酸バリ
ウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選ばれる少
なくとも１種との混合物を含有するインキを用いてバー
コード、マーク、ロット番号などの情報を印刷し、さら
に必要に応じてその表面にクリヤーコートを被覆する点
にある。

【０００５】すなわち、本発明は、インジウム−錫混合
酸化物とアルミナ、硫酸バリウム、二酸化珪素および炭
酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種との混合物を
含有するマーキングインキで情報を基体面に印刷し、さ
らに必要に応じてその表面をクリヤーで被覆することを
特徴とするインビジブルマーキング法を提供するもので
ある。

【０００６】本発明はまた、インジウム−錫混合酸化物
とアルミナ、硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カル
シウムから選ばれる少なくとも１種との混合物を含有す
るマーキングインキで情報を基体面に印刷し、さらに必
要に応じてその表面をクリヤーコで被覆してなる記録体
に、波長２〜１０μｍの赤外線を照射し、印刷部分とそ
の他の部分との赤外線吸収性を測定して情報を識別する
ことを特徴とする読取り法を提供するものである。

【０００７】以下、本発明の方法をさらに詳細に説明す
る。

【０００８】本発明で使用するマーキングインキは、記
録体表面にバーコードなどの情報を印刷するためのマー
キング剤であり、該印刷部分に特定波長の赤外線を照射
すると、他の非印刷部分と異なる作用（反射または吸
収）を示し、それによって種々の情報を識別、管理する
ことができる。

【０００９】このマーキングインキは、インジウム−錫
混合酸化物（以下、「ＩＴＯ」という）、とアルミナ、
硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選
ばれる少なくとも１種との混合物をおよび塗料用樹脂を
主成分とし、さらに必要に応じて有機溶剤や水などの溶
媒もしくは分散媒、体質顔料などを配合してなるもので
ある。

【００１０】ＩＴＯは酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）と酸
化錫との混合物であり、該混合物は波長２〜１０μｍの
赤外線を照射すると、この範囲内のいずれの波長の赤外
線を照射してもほぼ一定の反射を示すという特性を持っ
ている。ＩＴＯは粒径が０．００１〜０．５μｍ、好ま
しくは０．０１〜０．１μｍの範囲内になるようにあら
かじめ粉砕しておくことが好ましい。

【００１１】ＩＴＯにおける酸化インジウムと酸化錫と
の混合比率は特に制限されないが、通常、該両成分の合
計重量に基いて、酸化インジウムは５〜９５％、特に４
０〜９０％、酸化錫は９５〜５％、特に６０〜１０の範
囲内の割合で混合されていることが好ましい。

【００１２】本発明で使用するマーキングインキにおい
て、ＩＴＯは、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、硫酸バリウム
（ＢａＳＯ₄）、二酸化珪素（ＳｉＯ₂）および炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ₃）から選ばれる少なくとも１種と混
合して使用される。その理由は、ＩＴＯ単独では、マー
クが肉眼で容易に識別でき、本発明の目的を達成するこ
とができないからである。該混合物における両成分の構
成割合は厳密に制限されないが、一般には、ＩＴＯ１０
０重量部あたり、アルミナ、硫酸バリウム、二酸化珪素
および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の成
分を１０〜４００重量部、特に３０〜３００重量部の範
囲内で併用することが好ましい。

【００１３】本明細書では、ＩＴＯとアルミナ（Ａｌ₂
Ｏ₃）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）、二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ₂）および炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）から選ばれる
少なくとも１種とを併用した混合物を総称して「ＩＴＯ
混合物」と略する。

【００１４】塗料用樹脂は、ＩＴＯ混合物を均一に分散
させ、マーキングインキ被膜を形成させるための基礎成
分であり、その組成は特に限定されず、インキおよび塗
料に一般的に使用されているものを使用することができ
る。具体的には、例えば、ポリエステル樹脂、アルキド
樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、フッ素樹脂、ウレタ
ン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリミド樹脂、ポリシロキサ
ン、アクリル樹脂などがあげられる。これらは熱可塑
性、常温架橋性または熱硬化性にいずれであってもさし
つかえない。そして、該樹脂を架橋硬化せしめるのに、
必要に応じてメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネ
ート化合物、多価カルボン酸（無水物も含む）、エポキ
シ化合物などの架橋剤を併用することも可能である。

【００１５】マーキングインキ中におけるＩＴＯ混合物
の含有率は特に制限されないが、該塗料用樹脂の固形分
１００重量部あたり、通常１００〜１０００重量部、特
に４００〜８００重量部の範囲内が適している。該マー
キングインキは上記のＩＴＯ混合物および塗料用樹脂を
必須成分とするが、これらを有機溶剤および／または水
に溶解もしくは分散せしめておくとマーキング作業性が
向上するので好ましい。有機溶剤としては、粉末状ＩＴ
Ｏ混合物および塗料用樹脂を溶解または分散することが
できるものであればよく、例えば脂肪族および芳香族炭
化水素系、アルコール系、エステル系およびケトン系な
どから選ばれる１種もしくは２種以上が使用できる。水
性系では、脱イオン水、上水などが使用できる。

【００１６】本発明において、このマーキングインキを
適用しうる基体には特に制限はなく、例えば、金属、プ
ラスチック、紙、木質材、ガラス、陶器、無機質材など
の材質からなるがあげられ、また、その形状も円筒状、
箱状、袋状、シート状、板状、球状、発泡状などの任意
の形状をとることができる。これらの基体にマーキング
するにあたり、あらかじめその表面を化成処理などの処
理を行っておいてもよい。これらの基体は、波長２〜１
０μｍの赤外線を２０％以上反射するものであることが
好ましい。

【００１７】基体へのマーキング（印刷）は、例えば、
グラビア印刷、シルク印刷、オフセット印刷、インクジ
ェット方式などによって行なうことができ、その膜厚は
乾燥塗膜に基づいて０．５〜１０μｍの範囲内が好まし
い。マーキング塗膜は、使用するビヒクル成分の種類に
応じて、室温放置もしくは加熱により、または紫外線も
しくは電子線の照射によって硬化せしめる。

【００１８】また、マーキングの形態は特に制限され
ず、例えば文字、数字、記号、模様などであり、具体的
にはバーコード、製造年月日、ロット番号、マークなど
があげられる。

【００１９】かくして形成されるマーキング面には、さ
らに必要に応じて、クリヤーコートを塗布することがで
きる。このクリヤーコートを塗布することによって、印
刷インキが保護されるので一層好ましい。

【００２０】該クリヤーコートは、透明塗膜を形成する
ことのできる塗料であって、着色顔料を含まず、塗料用
樹脂を主成分とし、さらに必要に応じて有機溶剤や水な
どの溶媒もしくは分散媒などを配合したものである。該
塗料用樹脂は、上記ＩＴＯ混合物を混合分散するものと
して前に例示したと同様の塗料用樹脂および架橋剤を使
用することができる。

【００２１】該クリヤーコートの印刷は、例えば、グラ
ビア印刷、シルク印刷、オフセット印刷、インクジェッ
ト方式などによって行なうことができ、その膜厚は硬化
塗膜に基づいて１〜２０μｍの範囲内とすることが好ま
しい。このクリヤーコート塗膜は、使用するビヒクル成
分の種類により、室温放置もしくは加熱により、または
紫外線もしくは電子線の照射によって硬化せしめること
ができる。

【００２２】以上に述べた如くして形成されるインビジ
ブルマーキング記録体に印刷されたマーキングインキ
は、２〜１０μｍの範囲内の波長をもつ赤外線を照射す
ると、該赤外線の照射エネルギーに応じて該波長域の赤
外線をほぼ一定の反射率をもって反射するという特定を
もっている。

【００２３】従って、本発明の従って形成された記録体
に印刷された情報の読取りは、該記録体に２〜１０μｍ
の範囲内の波長をもつ赤外線を照射し、マーキングイン
キ印刷部分とその他の部分の赤外線吸収性を測定するこ
とによって行なうことができる。

【００２４】この読取りのために使用しうる照射光源
は、２〜１０μｍの範囲内の波長の赤外線を発するもの
であれば特に制限はなく、例えば、タングステンラン
プ、ハロゲンランプ等を使用することができる。

【００２５】また、記録体から反射される赤外線の検出
は、例えば、赤外検出器、赤外線カメラ等を用いて行な
うことができ、マーキングインキ印刷部分とその他の部
分の赤外線の反射光量の差を測定して記録体に印刷され
た情報を識別し読取ることができる。

【００２６】本発明に従うインビジブルマーキングの読
取り法を、図１及び図２に示す具体例についてさらに説
明する。

【００２７】図１は、本発明の方法に従いバーコードを
印刷した記録体の読取るためのバーコードリーダの構成
を図解したものであり、バーコードを印刷した記録体に
先ず赤外線が照射される。赤外線を照射するための光源
としては、例えばタングステンランプを使用することが
でき、この光源から出た光は、２〜１０μｍの範囲内の
波長の光を透過することが可能な波長フイルタ、例えば
Ｇｅ単結品フイルタ（厚さ５ｍｍ）に通すことにより、
所定の波長域の光を選択した後、集光レンズ（例えば、
照射スポット径０．１〜２ｍｍ、分解能０．１〜０．５
ｍｍのもの）を通して記録体のバーコード印刷部分に照
射する。

【００２８】記録体によって反射される散乱光を、検出
器側の集光レンズで集光し、赤外検出器に入射する。赤
外検出器としては、例えば、ピーク波長２．２〜２．５
μｍ、長波長カットオフ２．９〜３．１μｍのＰｂＳ
（常温使用）、ピーク波長３．８μｍ、長波長カットオ
フ４．８５μｍのＰｂＳｅ（常温使用）等を用いること
ができる。その際、赤外検出器に入射する信号光のＳ／
Ｎ比を向上させるために、必要に応じて、光源の光出射
端を赤外検出器の光入射端にそれぞれ偏光フイルタ、例
えば金属ウイスカー薄膜偏光子を置き、各々の偏光の向
きを直光状態とすることができる。直交状態にした偏光
フイルタの消光比は、フイルタの特性により２０〜６０
ｄＢの範囲内にあり、赤外検出器に入射するバーコード
表面の反射光を低減化することができるため、かかる偏
光フイルタの使用により、バーコードインキの材質の違
いによる反射率の差異だけを効果的に検出することがで
きる。

【００２９】赤外検出器は、入射された信号光中の２〜
１０μｍの波長域の赤外線の強弱を検出し、それを信号
処理回路によって処理して記録体上のバーコードに記録
された情報を読取り、それを信号出力として表示装置に
送り表示することができる。図２は、本発明の方法に従
い文字や記号などのマークを印刷した記録体の読取り装
置の構成を図解したものであり、該記録体に先ず照射光
源、例えばハロゲンランプにより光を照射する。記録体
から反射される光は波長フイルタ、例えばＧｅ単結品フ
イルタ（２μｍ以上の波長の光を透過する）を通して、
２〜１０μｍの波長感度のある赤外カメラの撮像面上に
投影する。カメラへの入力画像のＳ／Ｎ比を向上させる
ため、図１について述べたと同様に、必要に応じて、照
射光源及び赤外カメラにそれぞれ偏光子、例えば金属ウ
イスカー薄膜偏光子を直交状態で配置することができ
る。

【００３０】また、撮像面上の画像が目視判別しうるだ
けの充分なコントラストをもっていない場合には、画像
処理によりコントラストの強調処理を行なった後、モニ
タに出力してもよい。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。なお部および％はいずれも重量に基くもの
である。

【００３２】実施例１インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）（富士チタン工業社
製、粒径０．０３μｍ）３２０部、アルミナ粉（＃１０
００ホワイトアランダム、昭和電工製、商品名）４０
０部、ポリエステル樹脂（固形分含有率５０％溶液）１
４０部、酢酸ブチル２００部およびトルエン１５０部を
混合し、ペイントコンディショナーで分散してマーキン
グインキを得た。

【００３３】該インキをアルミニウム板（厚さ０．３
ｍｍ）にグラビアコーターにより厚さ３μｍ（硬化塗膜
として、以下同様）になるようにバーコード模様に印刷
し、１００℃で乾燥した。

【００３４】ついで、このバーコード模様面に、アクリ
ル樹脂系水性クリヤーコートを厚さ３μｍになるように
塗装し、１５０℃で６０秒間乾燥した。

【００３５】得られた印刷塗膜に波長３μｍの赤外線を
照射し、その反射率を測定した結果、該印刷インキを印
刷していない部分に比べて、２０ｄＢ以上も反射率が小
さく、両部分の識別が明確に行われた。しかも、印刷塗
膜とアルミニウム板との付着性が良好で、該印刷塗膜の
可視光での光透過性は８０％以上であり、印刷していな
い部分との目視による識別は不可能であった。

【００３６】実施例２ＩＴＯ３００部、硫酸バリウム４００部、アクリル樹脂
エマルジョン３００部（固形分含有率４０％）および上
水５００部を混合し、サンドミルで分散してマーキング
インキを得た。

【００３７】このインキをアルミニウム蒸着紙（厚さ
０．３μｍ）の上にバーコード模様に膜厚５μｍで印刷
し、１００℃で乾燥した。その印刷面に、アクリルニト
リル−ブタジエン系エマルジョンからなるクリヤーコー
トを、グラビアコーターで膜厚６μｍになるように塗装
し乾燥した。

【００３８】このインキの印刷部分の赤外線（波長３
μｍ）反射率は６％で、インキの非印刷部分のそれは
６０％であった。この印刷物を図１に示すバーコードリ
ーダーによりバーコードの読取りを行ったところ、読取
りは明確に行われた。しかも印刷インキ膜とアルミニウ
ム蒸着紙との付着性は良好で、印刷インキの塗膜は透
明で、印刷していない部分との目視による識別は困難で
あった。また、図２に示すマーク読取り装置で該印刷塗
膜の観察を行ったところ、バーコードをモニター上で明
確に確認することができた。

【００３９】実施例３ＩＴＯ６００部、二酸化珪素１４０部、ポリシロキサン
樹脂４００部（固形分含有率４０％）、イソプロプルア
ルコール２００部および酢酸イソブチル５００部を混合
し、サンドミルで分散してマーキングインキを得た。

【００４０】まず、該マーキングインキをさらにメチ
ルエチルケトンで希釈してからガラス板（厚さ１ｍｍ）
にジェット印刷により、ＡＢＣのマークを印刷し（膜厚
１μｍ）、２００℃で乾燥した。

【００４１】このものを、実施例２と同様にして読取り
を行った結果、マークの識別が明確に行われ、しかも印
刷塗膜とガラス板との付着性も良好であった。しかも、
マーク部分の目視による識別はほとんど不可能であっ
た。

【００４２】実施例４ＩＴＯ３００部、炭酸カルシウム４００部、アクリル樹
脂溶液５００部（固形分含有率３０％）、メチルエチル
ケトン２００部および酢酸ブチル４００部を混合し、ボ
ールミルで分散を行いマーキングインキを得た。

【００４３】ブリキ板（厚さ０．５ｍｍ）にインキを
グラビアコーターで数字１２３を印刷し、その上に実施
例１で使用したと同じ水性クリヤーコートを塗装し、
（膜厚１０μｍ）、乾燥した。

【００４４】このものに波長５μｍの赤外線を照射した
ところ、印刷した数字の識別が明確に行われ、しかも印
刷塗膜とブリキ板との付着性も良好であった。しかも、
印刷した数字の部分の目視による識別は不可能であっ
た。

【００４５】実施例５ＰＥＴフィルム（厚さ１２．５μｍ）に実施例１インキ
をグラビアコーターによりＡＬＥＳＣＯという英文字
を膜厚４μｍになるように印刷し乾燥した。その上に、
接色剤をグラビアコーターにより塗装し、溶剤を揮散さ
せてから、アルミニウム板（厚さ０．３ｍｍ）に１８０
℃でラミネートした。

【００４６】得られたラミネート体に波長３μｍ赤外線
を照射して印刷部分（英文字）の識別性を試験した結
果、識別が明確に行われ、しかも印刷塗膜の付着性も良
好であった。しかも、印刷部分は目視で識別不可能であ
った。

【００４７】実施例６アルミニウム板（厚さ０．８ｍｍ）に有機溶剤型白色イ
ンキを膜厚４μｍになるように印刷し、１４０℃で乾燥
後、その上に、実施例３で得たマーキングインキをバ
ーコード模様に印刷し（膜厚２μｍ）、乾燥した。得ら
れたこのものを実施例２と同様な方法で赤外線による識
別性を試験した結果、識別が明確に行われ、しかも印刷
塗膜とアルミニウム板との付着性も良好であった。しか
も、印刷したバーコード模様は目視でほとんど識別不可
能であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の方法により形成されたバーコ
ード記録体の読取りのための装置の概略図である。

【図２】図２は、本発明の方法により形成されたマーク
記録体の読取りのための装置の概略図である。

フロントページの続き (72)発明者秋山厚神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号関西ペイント株式会社内 (72)発明者真田和夫千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉工場内 (72)発明者千吉良定雄千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉工場内 (72)発明者日高正伸神奈川県横浜市港北区新横浜２−３−８東伸24新横浜ビルＢ棟松尾産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インジウム−錫混合酸化物とアルミナ、
硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選
ばれる少なくとも１種との混合物を含有するマーキング
インキで情報を基体面に印刷し、さらに必要に応じてそ
の表面をクリヤーで被覆することを特徴とするインビジ
ブルマーキング法。
【請求項２】インジウム−錫混合酸化物とアルミナ、
硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選
ばれる少なくとも１種との混合物を含有するマーキング
インキで情報を基体面に印刷し、さらに必要に応じてそ
の表面をクリヤーコートで被覆してなる記録体に、波長
２〜１０μｍの赤外線を照射し、印刷部分とその他の部
分との赤外線吸収性を測定して情報を識別することを特
徴とする読取り法。